¿Para qué se utilizan los tubos de aluminio extruido sin soldadura?

A menudo empiezo con un problema: cuando necesité un tubo resistente y ligero, busqué por todas partes.

Los tubos de aluminio extruido sin soldadura tienen muchos usos, desde armazones estructurales hasta transporte de fluidos, gracias a su solidez, resistencia a la corrosión e interior liso.

Estos tubos permiten a los ingenieros diseñar sin preocuparse por las juntas de soldadura que pueden tener fugas o debilitarse.

¿Cómo se comparan con los tubos soldados?

Una vez elegí entre tubos soldados y sin soldadura. Sentí el estrés de elegir el correcto.

Los tubos sin soldadura son más resistentes y fiables que los tubos soldados porque no tienen ninguna costura de soldadura que pueda agrietarse o corroerse.

Fuerza e integridad

Los tubos sin soldadura se fabrican a partir de un tocho macizo. Este proceso produce una estructura de grano continuo. No hay cordón de soldadura. Esto les confiere una mayor resistencia mecánica y a la fatiga. En cambio, los tubos soldados se fabrican doblando una chapa o placa y soldando los bordes. Esa línea de soldadura es un punto débil potencial. Con el tiempo, las cargas repetidas pueden provocar grietas. En aplicaciones críticas, los ingenieros suelen preferir los tubos sin soldadura. Los recipientes a presión, los sistemas hidráulicos y las estructuras aeroespaciales dependen de esa resistencia.

Acabado superficial y funcionamiento

Una superficie interna lisa es clave para el flujo de fluidos, especialmente gases o líquidos. Los tubos sin soldadura tienen un interior uniforme y liso. Los tubos soldados suelen necesitar un acabado interior para eliminar el cordón de soldadura y alisar la línea de soldadura. Eso añade coste y tiempo. Cuando se transporta gas o se utiliza el tubo como corredera estructural, un acabado interno liso evita turbulencias y desgaste en el interior del tubo.

Coste y disponibilidad

Los tubos soldados son más económicos y están más disponibles, sobre todo en diámetros grandes. Son suficientes para muchos usos estructurales en los que la alta presión o la carga de fatiga no son críticas. Los tubos sin soldadura son más caros y están limitados a tamaños muy grandes. Pero para tubos de hasta 400 mm de diámetro, existen opciones sin soldadura. La diferencia de coste se reduce en las aleaciones de alto rendimiento, como la 6061-T6 o la 7075, debido a los gastos de procesamiento de los tubos soldados para cumplir esas especificaciones.

Resistencia a la corrosión

La zona de soldadura de los tubos soldados puede ser propensa a la corrosión si no se trata adecuadamente. Los tubos sin soldadura tienen el mismo material de base en todo el tubo y no tienen cordón de soldadura. Esta uniformidad mejora la resistencia a la corrosión, especialmente cuando la aleación se anodiza o se trata después de la fabricación.

Cuadro recapitulativo

¿Qué tamaño y grosor de pared hay disponibles?

A menudo me preguntan: ¿puedo conseguir un tubo pequeño o una pared extra gruesa para esta construcción?

Los tubos de aluminio sin soldadura van desde diámetros pequeños (10?mm) a grandes (400?mm), con espesores de pared de aproximadamente 1?mm a más de 25?mm, para satisfacer necesidades de diseño variadas.

Cuando especifico el tamaño de un tubo, pienso en el diámetro exterior (DE) y el grosor de la pared (WT). Los fabricantes ofrecen una amplia gama:

• Pequeño OD: de 10?mm a 50?mmEspesor de la pared 1-5 mm
• Medio OD: 50?mm a 200?mmEspesor de pared 2-15 mm
• OD grande: de 200 mm a 400 mmEspesor de pared 3-25 mm

Estos tamaños dependen de la aleación, la capacidad de la prensa de extrusión y el tamaño del tocho. Las aleaciones más comunes son 6063, 6061 y 6082.

Tamaño típico en función de la aplicación

Algunas industrias necesitan tamaños a medida. Una vez hice tubos de 400 mm de diámetro exterior y 25 mm de pared para grandes cilindros hidráulicos. Eso requería pasos especiales de extrusión y estirado. Cuando los clientes hacen un pedido, deben especificar el diámetro exterior, el interior, el espesor y, a veces, el peso por metro. Esto ayuda a calcular la resistencia y el coste.

¿Qué industrias utilizan tubos sin soldadura?

He suministrado tubos para fabricantes de cuadros solares, marcas de bicicletas e ingenieros hidráulicos.

Entre las principales industrias que utilizan tubos sin soldadura figuran la aeroespacial, la automoción, la construcción, la energía, la medicina y los sistemas hidráulicos.

Aeroespacial y defensa

En los aviones, los puntales ligeros y resistentes son importantes. Los conductos hidráulicos requieren presiones elevadas. El aluminio sin soldadura ofrece una resistencia constante y sin zonas de soldadura. Estos tubos suelen utilizar 7075-T6 por su elevada relación resistencia-peso.

Automoción y transporte

Las jaulas antivuelco, las piezas de chasis, los componentes de escape y los ejes de transmisión utilizan tubos de aluminio sin soldadura. Combinan ligereza y buena resistencia estructural. Resisten la fatiga bajo vibración y carga.

Construcción

Andamios, barandillas, muros cortina, marcos de ventanas. Necesitan resistencia a la corrosión y acabados limpios. Los tubos sin soldadura con superficies anodizadas proporcionan longevidad en la exposición exterior.

Energía y petróleo/gas

Cilindros hidráulicos, actuadores neumáticos, tubos de intercambiadores de calor, columnas vertebrales de paneles solares. La alta presión y la exposición a la intemperie requieren tubos sin soldadura. En petróleo y gas, soportan altas presiones y fluidos corrosivos.

Medicina y procesamiento de alimentos

Herramientas quirúrgicas, raíles de manipulación de alimentos, equipos farmacéuticos. Necesitan interiores lisos para su limpieza y esterilización. Los tubos sin soldadura satisfacen las necesidades de higiene y las normas reglamentarias.

Muebles y artículos deportivos

Cuadros de bicicleta, palos de camping, palos de golf. Todos ellos requieren ligereza, resistencia y atractivo visual. Los tubos sin soldadura pueden anodizarse en colores, lo que les confiere funcionalidad y estilo.

¿Cómo especificar las tolerancias de los tubos?

Oriento a los clientes para que especifiquen las tolerancias de diámetro, grosor de pared, rectitud y acabado para que se ajusten perfectamente a la aplicación.

Las tolerancias de los tubos abarcan el diámetro exterior, el diámetro interior, el grosor de las paredes, la redondez, la rectitud y, a veces, el peso por metro; las tolerancias típicas siguen las normas ASTM B210 o EN 755.

Cuando escribo especificaciones, las incluyo:

1. Dimensiones

   • OD ± tolerancia
   • WT ± tolerancia
   • ID en función de OD y WT

2. Redondez

   • Declarar la máxima excentricidad en mm

3. Rectitud

   • Por ejemplo: desviación máxima de 0,5 mm por metro de longitud.

4. Tolerancia de longitud

   • por ejemplo, +10?mm / -0?mm para un tubo de 1000?mm

5. Acabado superficial

   • Por ejemplo: acabado de extrusión, anodizado, arenado

6. Propiedades mecánicas

   • Límite elástico (por ejemplo ≥ 150?MPa)
   • Resistencia a la tracción (por ejemplo ≥ 200?MPa)

7. Requisitos de las pruebas

   • En caso necesario: corrientes parásitas, pruebas ultrasónicas, presión de rotura, etc.

Referencia normativa

Los tubos sin soldadura suelen ajustarse a las normas:

Por ejemplo, la norma ASTM B210 cubre un diámetro exterior de 6,35 mm a 203,2 mm y un diámetro exterior a partir de 0,5 mm. Define rangos de tolerancia: Tolerancia del diámetro exterior ±0,13 mm para tubos con un diámetro exterior inferior a 19 mm, etc.

Ejemplo de especificación

"Tubo, aleación de aluminio 6061-T6, OD?=?50,8?±?0,13?mm, WT?=?3,0?±?0,25?mm, rectitud ≤?0,5?mm/m, redondez ≤?0,2?mm, longitud 2000?mm +10/-0, acabado por extrusión."

Este nivel de detalle garantiza que doy con las especificaciones adecuadas para el proyecto. Me he enfrentado a rechazos cuando las especificaciones eran vagas.

Conclusión

Los tubos de aluminio extruido sin soldadura ofrecen una resistencia, una duración a la fatiga y una calidad superficial inigualables. Están disponibles en una amplia gama de tamaños, se utilizan en industrias exigentes y requieren especificaciones de tolerancia claras. Cuando los ingenieros eligen estos tubos y detallan bien las especificaciones, ahorran tiempo, dinero y evitan tensiones.